RU2687387C1 - Способ утилизации металлургической пыли - Google Patents

Способ утилизации металлургической пыли Download PDF

Info

Publication number
RU2687387C1
RU2687387C1 RU2018113365A RU2018113365A RU2687387C1 RU 2687387 C1 RU2687387 C1 RU 2687387C1 RU 2018113365 A RU2018113365 A RU 2018113365A RU 2018113365 A RU2018113365 A RU 2018113365A RU 2687387 C1 RU2687387 C1 RU 2687387C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dust
rubber
metallurgical
metallurgical dust
activator
Prior art date
Application number
RU2018113365A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Михайлович Макаров
Сахиба Зияддин Кзы Калаева
Андрей Юрьевич Дубов
Георгий Андреевич Дубов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Ферос" (ООО "Ферос")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Ферос" (ООО "Ферос") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Ферос" (ООО "Ферос")
Priority to RU2018113365A priority Critical patent/RU2687387C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2687387C1 publication Critical patent/RU2687387C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02Working-up flue dust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/21Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using organic binders or matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10Metal compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области использования (утилизации) металлургической пыли, образующейся при получении черных металлов из сырья рудных месторождений и улавливаемой электрофильтрами систем очистки воздуха с частицами нанометрового размера, содержащей, кроме оксидов железа, меди, хрома, значительное количество оксидов цинка (до 20%). Уловленную металлургическую пыль затаривают в металлические емкости. Затем охлаждают и просевают пыль через сито 63 мкм. В дальнейшем полученную пыль используют в качестве активатора ускорителей вулканизации путем добавления совместно с каучуком в резиновую смесь в количестве от 2 до 6 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. Способ позволяет расширить сферы применения металлургической пыли. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области использования металлургической пыли (утилизации), образующейся при получении черных металлов их сырья рудных месторождений и улавливаемой электрофильтрами систем очистки воздуха с частицами нанометрового размера, содержащей кроме оксидов железа, меди, хрома, оксиды цинка в количестве, как правило, 19…20%. Оно зависит от колебаний в составе выплавляемой шихты.
Проблема утилизации этой металлургической пыли является межрегиональной и осложняется огромным количеством данного вида отходов, достигающим ежегодно в масштабе страны несколько сотен тысяч тонн. Ее захоронение не является рациональным приемом, поскольку металлургическая пыль состоит из веществ, относящихся к исчерпаемым природным ресурсам и обладающих ценными физико-химическими свойствами. Поэтому металлургическая пыль должна утилизироваться для получения востребованных продуктов. Однако объект утилизации должен также иметь крупнотоннажное потребление в хозяйственном обороте. Таким объектом являются резиновые изделия, для изготовления которых в резиновых смесях в качестве активатора вулканизации широко используется специально изготавливаемый оксид цинка, а мог бы применяться содержащийся в металлургической пыли, катализируемый другими совместно присутствующими оксидами.
Известен способ утилизации пыли металлургического производства с выделением оксида цинка (Патент №2450065 РФ, С22В 7/02, С22В 19/38, опубл. Б.И. №13 10.05.2012). Пыль окусковывается совместно с углеродным восстановителем, осуществляют сушку полученных окускованных материалов, их нагрев и обжиг, восстановление и возгон цинка в газовую фазу. Отходящие газы охлаждают, осуществляют окисление и конденсирование оксида цинка в виде тонкодисперсной пыли и улавливание пыли, содержащей оксид цинка. При окусковании пыли в шихту добавляют материал основного состава с содержанием MgO не менее 70%, дополнительно, совместно с окускованием материалов, в печь загружают углеродный восстановитель. Восстановительный обжиг проводят при температуре 1200-1400°С. Выгруженный из печи обесцинкованный материал подвергают магнитной сепарации.
Способ обладает существенными недостатками:
1. Для того чтобы получить оксид цинка для его дальнейшего применения, производятся очень большие энергозатраты, что ставит под сомнение экономическую целесообразность его использования по сравнению с оксидом цинка, полученным традиционным способом;
2. Не раскрывается, что в материале основного состава входит в 30% его массы, и могут ли эти вещества загрязнить полученный оксид цинка;
3. Неизвестно направление использования отхода, остающегося после магнитной сепарации обесцинкованного материала;
4. Не указывается начальная влажность отхода.
Известен способ утилизации металлургических отходов (пыли) - (патент РФ №2240361, С22В/14, С22В 19/30) в котором брикетирование отходов осуществляют совместно с твердым углесодержащим веществом в виде измельченного каменного или бурого угля крупностью 3-5 мм. Брикеты подают в прямоточную трубчатую печь, оборудованную со стороны загрузки топлива кислородными грелками, при этом температура брикетов на выходе из печи поддерживают в диапазоне 700-1000°С. Отходы перед брикетированием предварительно нагревают в подогревательной противоточной трубчатой печи до температуры 550-1000°С.
Однако этот способ имеет ряд недостатков:
1. Крупность измельченного каменного или бурого угля 3-5 мм не обеспечит быстрого и равномерного выделения восстанавливающего газа в объеме брикета;
2. Предварительный нагрев отхода до 550-1000°С является энергетически затратной операцией и снизит потребительскую стоимость конечного материала (брикета) для загрузки в сталеплавильные агрегаты;
3. Нагретые до 550-1000°С отходы создадут технические трудности при брикетировании;
4. Измельчение каменного или бурого угля до крупности 3-5 мм потребует создания специализированного дробильного или размольного участка с разделением полученного полидисперсного материала на вибрационных ситах;
5. Не указывается начальная влажность отхода.
Наиболее близким к заявляемому изобретению являются способы обращения с металлургическими отходами (пыли) газоочисток доменных печей, мартеновских печей, конверторов и электросталеплавильных печей, описанные в монографии «Технология переработки отходов» авторов - Э.М. Соколов, Ю.А. Москвичев, Е.А. Фролова, Н.С. Яманина, О.П. Филиппова, Н.И. Володин. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2006. - 387 с., которые связаны с улавливанием в сухом виде электрофильтрами или применяется мокрая газоочистка в скрубберах или трубах Вентури с последующей сушкой, обесцинкованием и добавкой в агломерационную шихту, только если удается снизить содержание цинка менее 1%.
Этот способ (прототип) имеет ряд недостатков:
1. Существенные технологические трудности и энергетические затраты на проведение процесса обесцинкования до содержания цинка менее 1%.
2. Низкий уровень использования металлургической пыли в связи с относительно невысокой долей железа (Feобщ<50%);
3. Загрязнение территорий предприятий металлургической пылью в связи с невозможностью вывезти ее на полигон твердых коммунальных отходов из-за наличия в ее составе тяжелых металлов (кроме цинка содержится медь и хром);
4. Узконаправленный подход к утилизации данного вида отходов, связанный только с возможным возвратом в агломерационную шихту.
Техническим результатом настоящего изобретения является расширение сферы применения металлургической пыли, основанное на использовании содержащегося в ней оксида цинка в качестве активатора вулканизации резиновых смесей на основе каучуков общего назначения (натурального и бутадиен - стирольного). Технический результат достигается тем, что в заявленном способе металлургическая пыль, уловленная сухим способом и имеющая нанометровый размер частиц, просеивается через сито 63 мкм для освобождения от возможных включений и вводится в резиновую смесь количестве от 2 до 6 массовых частей на 100 массовых частей каучука совместно с другими ингредиентами с последующей вулканизацией.
Способ включает просеивание металлургической пыли через сито 63 мкм, подачу ее после взвешивания в резиносмеситель или на вальцы в начале загрузки совместно с каучуком взамен оксида цинка в качестве активатора ускорителей вулканизации. При этом источником металлургической пыли является из ФККО (Федерального классификационного каталога отходов) «Пыль газоочистки выбросов электросталеплавильной печи, Код 351.222.21.42.4., показатели которого приведены в таблице №1.
В таблице №3 приведены физико-химические показатели резин, содержащие в качестве активатора ускорителей вулканизации резиновых смесей в одном случае оксид цинка, а в другом случае - металлургическую пыль в равных дозировках.
Как видно, при сравнении этих показателей резины, полученные с различными активаторами ускорителей вулканизации, не отличаются по величине приведенных показателей.
Следует также отметить, что различие в стоимости оксида цинка -230000 рублей за 1 тонну и металлургической пыли, все затраты на подготовку которой к использованию в резиновых смесях в виде сушки, дополнительного измельчения и просева, составляют 37000 рублей за 1 тонну.
Таким образом, предлагаемое техническое решение содержит признаки не присущие прототипу и известным в патентной и технической литературе способам утилизации металлургической пыли, то есть заявляемое изобретение обладает новизной и соответствует критерию «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в первую очередь в черной металлургии, где образуется наибольшее количество металлургической пыли и в резиновой промышленности, где в резиновых смесях на основе каучуков общего назначения в обязательном порядке используется активатор ускорителей вулканизации - оксид цинка, с получением технологического результата, заключающегося в появлении новой возможности утилизации металлургической пыли, технически легко реализуемой в условиях действующего производства и, следовательно, обусловливающий обеспечение достижения технического результата - расширение направлений возможности утилизации металлургической пыли с получением значительного экономического эффекта у изготовителя резиновых смесей. Все это позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Figure 00000001
При этом резиновая смесь имеет состав, приведенный в таблице №2.
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (1)

  1. Способ утилизации металлургической пыли с частицами нанометрового размера, содержащей оксиды цинка в количестве до 20%, уловленной электрофильтрами систем очистки воздуха при получении черных металлов, включающий затаривание пыли в металлические емкости, охлаждение, просев пыли через сито 63 мкм и дальнейшее ее использование в качестве активатора ускорителей вулканизации путем добавления совместно с каучуком в резиновую смесь в количестве от 2 до 6 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.
RU2018113365A 2018-04-12 2018-04-12 Способ утилизации металлургической пыли RU2687387C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113365A RU2687387C1 (ru) 2018-04-12 2018-04-12 Способ утилизации металлургической пыли

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113365A RU2687387C1 (ru) 2018-04-12 2018-04-12 Способ утилизации металлургической пыли

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2687387C1 true RU2687387C1 (ru) 2019-05-13

Family

ID=66578897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113365A RU2687387C1 (ru) 2018-04-12 2018-04-12 Способ утилизации металлургической пыли

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687387C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071357A (en) * 1976-09-23 1978-01-31 Hazen Research, Inc. Process for recovering zinc from steel-making flue dust
RU2061770C1 (ru) * 1993-09-27 1996-06-10 Халемский Арон Михайлович Способ переработки пылеотходов, содержащих тяжелые цветные металлы
JP2003147450A (ja) * 2001-11-15 2003-05-21 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 粗酸化亜鉛粉末の製造方法
RU2574952C2 (ru) * 2014-07-01 2016-02-10 ФГАОУ ВПО "УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ переработки цинк-железосодержащих пылей металлургического производства

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071357A (en) * 1976-09-23 1978-01-31 Hazen Research, Inc. Process for recovering zinc from steel-making flue dust
RU2061770C1 (ru) * 1993-09-27 1996-06-10 Халемский Арон Михайлович Способ переработки пылеотходов, содержащих тяжелые цветные металлы
JP2003147450A (ja) * 2001-11-15 2003-05-21 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 粗酸化亜鉛粉末の製造方法
RU2574952C2 (ru) * 2014-07-01 2016-02-10 ФГАОУ ВПО "УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ переработки цинк-железосодержащих пылей металлургического производства

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОКОЛОВ Э.М. и др. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ. ЯГТУ, Ярославль, 2006, с.387. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101644785B1 (ko) 미세한 미립자 철 캐리어의 괴상체 제조 방법
JP5218196B2 (ja) 酸化鉄含有物質の還元方法
US5885328A (en) Method of agglomerating oil-containing steel mill waste
RU2519690C2 (ru) Способ получения марганцевых окатышей из некальцинированной марганцевой руды и агломерат, полученный данным способом
CN109207739A (zh) 一种资源化利用含锌冶金粉尘生产炼铁炉料的方法
Khojiev et al. The technology for the reduction of metal oxides using waste polyethylene materials
JP2009052141A (ja) 電気炉ダストの還元処理方法
Murthy et al. Recycling of ferromanganese gas cleaning plant (GCP) sludge by novel agglomeration
Matsukevich et al. Direct reduced iron and zinc recovery from electric arc furnace dust
KR20060104255A (ko) 폐타이어를 열원 및 환원제로 이용하는 선철제조방법 및 장치
RU2687387C1 (ru) Способ утилизации металлургической пыли
JP2005111394A (ja) 有機系廃棄物の処理方法
US3403018A (en) Method of treating precipitator dust
Yakornov et al. Development of charge pelletizing technology based on electric arc furnace dust for pyrometallurgical processing in rotary kilns
JP5817156B2 (ja) 鉄分及び水分を含有する粉状物の塊成化方法
WO2020059630A1 (ja) 酸化鉱石の製錬方法
AU719637B2 (en) Reuse of metallurgical fines
Higley et al. Electric Furnace Steelmaking Dusts, a Zinc Raw Material
Nakano et al. Coke breeze-less sintering of BOF dust and its capability of dezincing
Więcek et al. CHARAKTERISTICS OF FINE-GRID IRON-BEARING MATERIALS (DUSTS, SLUDGES, MILL-SCALE SLUDGES)
TW202403059A (zh) 由鐵礦粉及生物質獲得高鐵含量產物之方法及其產物
RU2365639C2 (ru) Агломерация с использованием усиливающего агента в агломерационной шихте
RU2708125C1 (ru) Способ переработки цинксодержащих металлургических шламов
US20120180598A1 (en) Process using fly ash to create chunks of raw material for iron or steel mill activities.
Yur’yev et al. Development of the Technology for the Extraction of Zinc and Iron from Metallurgical Waste

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200413